氧氯化生产VCM简介
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乙烯氧氯化装置概况
国内TDI或MDI生产副产的HCl可用于生产盐酸或二氯乙烷(EDC),生产的EDC可以作为产品直接外售也可以生产氯乙烯(VCM)或PVC树脂,副产HCl生产EDC的价值远远高于盐酸。
一、工艺描述
目前乙烯氧氯化生产技术被公认为是PVC树脂生产的先进技术,世界上乙烯氧氯化法专利技术厂家主要有Vinnolit-UHDE、Oxy Vinyls及INEOS,主要分为两类:即流化床工艺与固定床工艺, 两种工艺各有优缺点,须从建设项目的实际情况出发,选择最优的技术方案。
暂以INEOS的固定床工艺作工艺描述。
乙烯氧氯化以乙烯、氧气和HCl为原料,主要包括氧氯化单元、EDC洗涤单元,EDC精制单元、EDC贮存等单元。
1.氧氯化单元
乙烯在氯化铜催化剂的存在下乙烯(C2H4),氯化氢(HCl)和氧气(O2)发生气相反应生成二氯乙烷(C2H4Cl2)。
C2H4的氧氯化反应在串联的两个氧氯化反应器中进行。
氧气均分成两股进入两个反应器,HCl进料60%进一段氧氯化反应器,40%进二段氧氯化反应器,乙烯进一段氧氯化反应器,大约使用100%过量乙烯;二段氧氯化反应器中未反应的乙烯循环回到第一个反应器中,在反应器管程反应产生的热量被送到反应器壳程的热水带出并产生高压蒸汽,并通过一个回压控制阀离开进入装置蒸汽管网。
2.洗涤单元
EDC洗涤系统包括酸洗和碱洗。
酸洗主要是除去EDC中的酸性,酸洗后EDC进入到碱洗系统,处理EDC中残余氧、氯化氢和氯气,氧氯化EDC经过处理除去氯化氢和三氯乙醛。
除去氯化氢和氯气是为了防止下游设备腐蚀,而除去三氯乙醛是为了防止在轻组分塔塔中三氯乙醛和EDC形成恒沸点的共沸物。
中和反应之后,水溶液相和有机相分离,有机相通过湿粗二氯乙烷泵打入湿粗EDC存储罐。
3.EDC精制
粗EDC经泵进入EDC轻沸塔,顶部的物料冷凝后一部分回流,剩余物料送至界区外。
塔底物料送至EDC重沸塔,EDC重沸塔塔顶的主要产物是纯EDC,经EDC重沸塔冷凝器冷凝后一部分回流,剩余物料经EDC冷却器后送至精EDC储罐。